Influence of formation anisotropy and axial compliances on drilling performance
Notice bibliographique
Résumé
Drilling provides the path to reach and exploit underground oil and gas reserves. Drilling oil and gas wells can be vertical, inclined, or horizontal. However, as non-vertical drilling has become dominant, success in increasing oil and gas production has been led by horizontal drilling. Trajectories of horizontal wells have three main curvature segments: vertical, inclined (diagonal or oblique), and horizontal, where the properties of the encountered formation during drilling may vary with inclination. Rocks, classified as anisotropic (i.e. shale), whose properties are directional dependent or classified as isotropic (i.e. fine-grained and sandstone), whose properties are not directional dependent, have high influence on drilling performance, especially in nonvertical drilling. The significant shift towards horizontal drilling has increased the interest in laboratory studies and research on directional drilling, particularly in shale, to evaluate the influence of anisotropy orientation on drilling performance (i.e. ROP), and therefore, choose optimal trajectory, enhance performance, and reduce costs. This dissertation focuses on: (i) developing an experimental procedure for classifying rock anisotropy through oriented physical, mechanical, and drilling measurements, (ii) evaluating the influence of shale (as VTI rocks) anisotropy orientation on drilling parameters, and (iii) investigating the enhancement of the drilling rate of penetration (ROP) by implementing the novel drilling technique of passive Vibration Assisted Rotary Drilling (pVARD). First, a laboratory baseline procedure was developed for a rock anisotropy characterization involving oriented physical, mechanical, and drilling tests on rock like materials (RLM). This research objective was to develop the procedure on synthetic rocks (RLM) as well as natural rocks, including shale, granite, and sandstone. Second, detailed oriented physical, mechanical, and drilling measurements were taken for the determined isotropic and non-isotropic rocks in stage I, then aimed to interlink all results of all measurements, through which isotropic rock classifications can be enriched, and confirmed. Third, compliant (i.e. pVARD) versus non-compliant (without pVARD) drilling was performed in various rocks for the purpose of evaluating the influence of axial oscillations on drilling performance. Also, the parameters behind enhancing ROP with compliant versus non-compliant were investigated in this research. Last, a relationship between oriented strength and oriented drilling parameters for isotropic and anisotropic rocks was developed. This research aims to establish relationships between strength variation, drilling performance, and the main drilling parameters that influence ROP in different rock types for the purpose of rock isotropy / anisotropy evaluation.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».